Plante combustibil ce pot alimenta un avion cu reacție

Algă plus apă sărată egal... combustibil? La TEDxNASA@SiliconValley, Bilal Bomani prezintă un sistem auto-sustenabil ce produce biocombustibil fără a folosi pământ arabil sau apă dulce.

Urmează să vă explic
un concept „bio extrem”

dezvoltat la NASA de Glenn
Research Center, în Cleveland, Ohio.

Să revedem definiția cuvântului verde,
deoarece mulți îl percep diferit.

Verde: produs creat în mod conştient
față de societate şi de mediu.

Multe lucruri sunt ,,verzi”, acum,
dar ce înseamnă asta?

Avem în vedere 3 principii:

1 - Este sustenabil?

Adică se conservă mediul pentru refolosire
sau pentru generaţiile viitoare?

2- Este alternativ?
Adică e diferit de ce utilizăm azi?

Sau amprenta de carbon e mai mică decât
cea lăsată de mijloace convenţionale?

Și 3: E din resurse regenerabile?
Adică se folosesc resursele naturale

regenerabile ale Terrei,
precum soarele, vântul sau apa?

La NASA eu creez următoarea generație
de combustibili pentru aviație.

Verde extrem. De ce aviație?

Pentru că aviația consumă mai mult
decât toate restul la un loc.

Ne trebuie o alternativă.
E şi o directivă aeronautică naţională:

o nouă generaţie de bio-combustibili,

obţinută cu resurse proprii,
nepericuloase şi nepoluante.

Luptându-ne cu această provocare
avem de respectat cele 3 principii.

,,Bio extrem” înseamnă pentru noi
toate trei împreună;

de aia vedeți un plus acolo.
Mi s-a spus să spun asta.

Trebuie să fie toate trei la GRC.
Ăsta e încă un principiu.

97% din apa planetei e sărată.
Ce-ar fi s-o folosim?

Alătur-o principiului 3:
nu folosi teren arabil.

Culturile cresc deja pe teren arabil,
care e puţin în lume.

Numărul 2: Nu concura cu culturi
care furnizează hrană.

E o entitate bine stabilită
care n-are nevoie intrări noi.

Şi, cea mai prețioasă resursă a planetei,
apa dulce. Nu folosi apă dulce.

Dacă 97,5% din apa Terrei e sărată,
atunci 2,5% e apă dulce.

Mai puţin de jumătate din ea
e accesibilă consumului uman.

Dar 60% din populație trăiește cu doar 1%.

Ca să-mi rezolv problema trebuie să fiu
,,verde extrem”, limitat de 3 principii.

Doamnelor și domnilor, bun venit la
laboratorul GreenLab Research Facility.

E dedicat noii generaţii de combustibili
pentru avioane, folosind halofite.

Halofita e o plantă
care tolerează soluri sărate.

Multe plante nu iubesc sarea,
dar halofitele o tolerează.

Mai folosim buruieni şi alge.

E bine că laboratorul a fost vizitat
de 3600 de persoane în ultimii 2 ani.

De ce credeţi?
Pentru că am dat de ceva special.

Jos vedeţi GreenLab, iar sus vedeţi alge.

Pentru noii combustibili de aviaţie
algele sunt o opţiune viabilă.

Sunt multe finanţări şi avem un program
pentru combustibilii pe bază de alge.

Sunt două moduri de cultivare a algelor:
un fotobioreactor închis, cel din imagine,

iar dincolo sunt speciile noastre.
Folosim acum Scenedesmus dimorphus.

La NASA facem experimente, calculăm

să obţinem combinaţia optimă
de fotobioreactori.

Problema cu cei din sisteme închise e că
sunt sisteme automatizate, scumpe,

dificil de obţinut la scară mare.

Ce utilitate au la scară mare?
Folosim sisteme de iazuri deschise.

În lume, algele sunt cultivate în iazuri
asemănătoare pistelor de curse.

Sunt ovale şi au o roată cu zbaturi
care amestecă foarte bine,

dar când ajunge la ultimul tur,
pe care-l numesc al 4-lea, stagnează.

Avem o soluție.

În GreenLab în sistemul de iazuri deschise
folosim ceva din natură: valurile.

Utilizăm tehnologia valurilor
în iazurile noastre deschise.

Avem amestecare 95%
și conținutul de lipide e mai mare

decât în fotobioreactoarele închise
şi credem că asta e important.

Există şi un dezavantaj cu algele:
sunt foarte scumpe.

Putem obţine alge mai ieftin?
Răspunsul este: DA.

Facem ca și cu halofitele:
adaptare climatică.

La GreenLab avem 6 ecosisteme primare,
de la apă dulce la sărată.

Luăm speciile probabile,
începem cu apa dulce, mai adăugăm sare,

când a doua cisternă va avea
același ecosistem ca în Brazilia –

lângă câmpurile cu trestie de zahăr
putem avea plantele noastre –

următoarea cisternă reprezintă Africa,
iar următoarea Arizona, următoarea Florida

și următoarea e California
sau largul ocenului.

Încercăm să găsim o singură specie

care poate supraviețui oriunde
pe pământ, chiar și în deșert.

Am avut succes până acum.
Avem totuşi o problemă.

Un fermier de succes
are nevoie de 5 lucruri:

semințe, sol, apă, soare
și în ultimul rând, fertilizatori.

Mulți utilizează fertilizatori chimici.
Dar ghici ce? Noi nu.

„Dar am văzut multă verdeață în GreenLab.
Sigur folosiți.”

Analizând apa sărată a ecosistemelor,
80% din ceea ce avem nevoie e în cisterne

20% din pierderi sunt nitrogen și fosfor.
Avem o soluție naturală: peștii.

Nu, nu îi facem bucăți
și îi pune în cisterne.

Folosim rezidurile peștilor.

De fapt pești de apă dulce molly
folosiți în tehnicile de adaptare

de la apa dulce până la apa de mare.

Acești pești molly sunt ieftini,
le place să facă copii — (Râsete)

— și să meargă la baie.
Și cu cât merg mai des la baie,

cu atât mai mult fertilizator avem

și cu atât e mai bine, ne credeți sau nu.

Ar trebui spus
că folosim nisipul ca sol,

nisip obișnuit de pe plajă.
Corali fosilizați.

Mulți oameni mă întrebă:
„Cum ați început?”

La început a fost ceea ce am numi
laborator de biocombustibili interior.

Este un laborator de răsaduri. Avem 26 de
specii de halofite și 5 câștigătoare.

Ceea ce facem aici —

ar trebui numit de fapt laboratorul
morții deoarece încercăm

să ucidem răsadurile în încercarea
de a le facem dure —

și apoi ne întoarcem la GreenLab.

Ceea ce vezi în colțul de jos

e un experiment — tratarea
unei plante cu apă uzată

pe care o creștem o macro-algă
despre care voi vorbi imediat.

Până urmă, eu sunt cel
care lucrează în laborator

dovadă că eu chiar fac,
nu doar vă spun că fac.

Aici este specia: Salicornia virginica.

Este o plantă minunată. O iubesc.

Se poate vedea oriunde. Este peste tot,

din Maine până în California.
Iubim această plantă.

A doua este Salicornia bigelovii.
Foarte greu de găsit pe Terra.

Are cel mai ridicat conținut de lipide,

dar are un neajuns: este scurtă.

Să luăm acum europaea, cea mai mare
sau înaltă plantă pe care o avem.

Și, prin selecția naturală
sau biologia adaptivă,

încercăm să le combinăm toate trei

pentru a obține o plantă gigant
cu conținut mare de lipide.

Apoi. Când un uragan a decimat golful
Delaware, câmpurile de soia au dispărut.

Am venit cu o idee: Ar fi avea o plantă

care să răspundă pozitiv la solul
din Delaware? Și răspunsul este da.

Se numește nalba de țărm.
Kosteletzkya virginica —

spune de cinci ori repede, dacă poți.

Se poate folosi 100%.

Semințele: biocombustibili.
Restul: furaje pentru vite.

Este aici de 10 ani; merge foarte bine.

Ajungem la Chaetomorpha.

O macro-algă căreia îi priește
excesul de nutrienți.

Dacă sunteți în acvaristică,
știți că se folosește

pentru a curăța acvariile murdare.

Aceste specii sunt foarte importante
pentru noi.

Proprietățile le sunt foarte asemănătoare
cu plasticul.

Chiar acum încercăm să convertim
această macro-algă în plastic bio.

Dacă vom reuși, vom revoluționa
industria plasticului.

Deci, avem semințe
pentru programul de combustibili.

Trebuie să facem ceva cu biomasa
pe care o avem.

Și astfel facem extracții G.C, optimizări
ale lipidelor și așa mai departe,

deoarece scopul nostru e să venim
cu noua generație

de combustibili pentru aviație și altele.

Deci!

Până acum am vorbit
despre apă și combustibili,

dar pe parcurs am descoperit ceva
interesant legat de Salicornia:

Este comestibilă.

Deci am discutat idei
ce merită răspândite, da?

Cum ar fi asta?

În Africa sub-sahariană,
lângă mare, apă sărată,

soluri deșertice, ce-ar fi
dacă am cultiva această plantă

jumătate hrană, jumătate combustibil?

Putem face asta, fără cheltuieli mari.

Puteți vedea că în Germania există o seră
care le vinde ca alimente sănătoase.

Aceasta este recolta, iar în mijloc
sunt creveți, totul pus la murat.

Deci, să vă spun o glumă.

Salicornia e cunoscută ca fasole de mare,

sparanghel de apă sărată
și buruiană murată.

Deci punem la murat
buruiana murată, în mijloc.

Oh, credeam că-i amuzant. (Râsete)

Și jos e muștarul marinarului.
Are sens, e o gustare logică.

Ai muștar, ești marinar, vezi o halofită,
la amesteci pe toate

și ai o gustare grozavă
care merge cu biscuiți.

În final, usturoi cu Salicornia,
asta îmi place.

Deci, apă, combustibil și mâncare.

Niciuna nu este posibilă
fără echipa GreenLab.

La fel cum Miami Heat îi are pe cei trei,
așa îi avem și noi la NASA GRC.

Acesta sunt eu, prof. Bob Hendricks,
neînfricatul nostru lider

și dr. Arnon Chait.

Sufletul GreenLab-ului sunt studenții.

În ultimii doi ani am avut 35 de studenți
din toată lumea

care au lucrat la GreenLab.

Șeful meu de departament
spune de multe ori:

„Aveți o universitate verde.”

Eu spun: „Asta e bine,
deoarece noi cultivăm

generația viitoare, de gânditori
ecologiști, ceea ce este important.”

Deci, într-un prim rezumat,
v-am prezentat ceea ce credem

că ar fi o soluție globală
pentru hrană, combustibil și apă.

Dar, ceva lipsește.

Clar că folosim electricitatea.
Avem soluție.

Aici folosim surse de energie curate.

Deci, avem două turbine de vânt
conectate la GreenLab,

sperăm să mai avem patru sau cinci,
în curând.

Mai folosim ceva destul de
interesant —

există un câmp de panouri solare
la Centrul de Cercetare Glenn al NASA,

ce nu a fost utilizat de 15 ani.

Cu colegii mei ingineri electrici,
am văzut că sunt încă utilizabile.

Deci le modernizăm chiar acum.

Cam în 30 de zile,
vor fi conectate la GreenLab.

Motivul pentru care vedeți
roșu, roșu și galben

e că mulți cred că cei de la NASA
nu lucrează sâmbăta.

E o poză făcută sâmbăta.

Nu sunt mașini, dar se vede
camionul meu galben,

deci eu lucrez sâmbăta. (Râsete)

Asta dovedește că lucrez.

Căci, noi facem ce ne cere meseria,
multă lume știe asta.

Iată un concept legat de asta:

La GreenLab facem cercetări
legate de un strat de testare micro-grilă

pentru conceptul de grilă inteligentă
din Ohio.

Avem capacitatea de a face asta
și cred că va funcționa.

Deci!

Centrul de Cercetare GreenLab.

Azi a fost prezentat un ecosistem

de energie durabilă,
din resurse regenerabile.

Sperăm, chiar sperăm ca acest concept
să se răspândească în lumea întreagă.

Credem că avem soluția pentru hrană,
apă, combustibil și energie. Completă.

E bio extremă, este durabilă, alternativă,
din resurse regenerabile

și respectă cele trei mari cerințe GRC:

Nu utiliza pământul arabil,
nu concura cu culturile

și, cel mai important,
nu folosi apa dulce.

Deci, am primit o mulțime de întrebări
de genul „Ce faceți în acel laborator?”

Și de obicei spun: ”Nu e treaba ta
ce fac eu în laborator.” (Râsete)

Și mă credeți sau nu, scopul meu principal

cu acest proiect este:

vreau să ajut să salvez lumea.